KR101790210B1 - The cooler for pre-treating a coke oven gas - Google Patents
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Abstract
Description
발명은 제철소에서 발생되는 부생가스 전처리 쿨러에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 제철공정에서 발생되는 부생가스를 에너지로 환원하기 위한 가스성분 분석을 위하여, 포집한 부생가스를 가스성분 분석장치로 이송하는 이송배관에 응집되어 고착되는 승화물을 제거하는 부생가스 전처리 쿨러에 관한 것이다.The present invention relates to a pre-treatment cooler for a by-product gas generated in a steelworks, and more particularly, to a method for analyzing a gas component for reducing by-product gas generated in a steelmaking process to energy, Which is flocculated and adhered to the by-product gas.
제철공정에서 발생되는 부생가스는 철광석 용융시 고로에서 발생하는 고로 부생가스(BFG)와 기타 코크스 부생가스(COG), 전로 부생가스(LDG) 등이 있으며, 발열량은 액화천연가스(LNG)의 8~40% 수준으로, 부생가스는 제철소의 수요전력을 안정적으로 공급하고, 온실가스 발생을 억제하는 친환경 에너지원으로 이용되고 있는 실정이다.The byproduct gas generated from the steelmaking process includes blast furnace gas (BFG), other coke by-product gas (COG), and converter by-product gas (LDG) generated in the blast furnace during melting of iron ore. To 40%. By-product gas is used as an eco-friendly energy source that stably supplies demand electric power for steelworks and suppresses greenhouse gas generation.
한편, 부생가스가 발생되는 시설에서는 부생가스가 고온의 상태로 유지되고, 이와 같은 부생가스 중에는 기체상태의 수분, 타르, 나프탈렌과 같은 불순물이 포함되어 있다.On the other hand, at the facility where the by-product gas is generated, the by-product gas is maintained at a high temperature, and such by-product gas contains gaseous moisture, tar and naphthalene.
이때, 부생가스에 포함된 불순물은 부생가스의 발열효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 부생가스를 이송하는 과정에서 온도가 상대적으로 낮은 이송배관에 응집되어 고착되고, 설비의 결함을 일으키는 원인이 된다.At this time, the impurities contained in the by-product gas not only degrade the heat generation efficiency of the by-product gas but also aggregate and adhere to the transfer pipe having a relatively low temperature during the process of transferring the by-product gas, thereby causing defects in the equipment.
이에 따라, 부생가스 중 불순물을 제거하기 위하여, 첨가물을 이용한 부생가스 전처리공정이 이루어지고 있다.Thus, in order to remove impurities from the by-product gas, a by-product gas pretreatment process using an additive is performed.
한편, 상기 부생가스는 조성비율이 항상 일정하지 않기 때문에, 부생가스 처리공정에 투입되는 상기 첨가물의 투입량은 부생가스의 조성비율에 따라 상기 첨가물의 투입량도 달라진다.On the other hand, since the composition ratio of the by-product gas is not always constant, the amount of the additive introduced into the by-product gas treatment process varies depending on the composition ratio of the by-product gas.
이에 따라, 상기 첨가물의 투입량을 조절하기 위하여 부생가스의 조성비율 분석이 필수적이다.Accordingly, it is necessary to analyze the composition ratio of the by-product gas in order to control the amount of the additive.
여기서, 부생가스 조성비율 분석은 부생가스 중 일부를 시료가스로 채취하여, 가스성분 분석장치에서 분석된다.Here, the analysis of the byproduct gas composition ratio is performed by analyzing a part of the byproduct gas with a sample gas analyzer.
한편, 부생가스 시료에 포함된 불순물은 가스성분분석장치의 분석 정확도를 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 이송 배관상의 막힘을 유발하여 가스성분 분석장치의 결함을 일으키는 원인이 된다.On the other hand, the impurities contained in the by-product gas sample not only degrade the analysis accuracy of the gas component analyzer but also cause clogging of the transport pipe, causing defects in the gas component analyzer.
이에 따라, 부생가스 성분 분석시, 부생가스 내 불순물을 제거하기 위한 것으로 대한민국 공개특허 제 10-2001-0054551 호에는 더스트를 제거하는 필터와 유도관 내부를 냉각하는 냉각장치를 이용하여 석탄가스의 타르 제거장치가 기재된 바 있다.Accordingly, Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0054551 discloses a method for removing impurities in the by-product gas during the analysis of the by-product gas using a filter for removing dust and a cooling device for cooling the inside of the induction pipe, Removal device has been described.
이때, 상기 부생가스 중 시료가스를 이송하는 이송배관은 배관의 지름이 작아, 응집되어 고착되는 승화물에 의한 배관의 차폐가 수시로 유발되므로, 시료가스 내의 승화물 제거의 중요성이 더욱 대두된다.In this case, since the diameter of the pipe is small in the transfer pipe for transferring the sample gas among the by-product gas, the pipe is occasionally occluded by the condensate which is flocculated and fixed, so that the removal of the charge of the sample gas becomes more important.
이와 함께, 응집되어 고착된 승화물의 제거는 지속적인 승화물 제거 성능을 유지 함에 있어, 필수적이므로 효율적인 승화물 제거 기술이 필요시 되고 있다.At the same time, the removal of cohesive and sublimated sediments is essential in maintaining sustained sludge removal performance, so efficient sludge removal technology is required.
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일각에서는 전처리장치를 병렬로 배열하여, 운용효율성을 향상시키는 방법이 이용되고 있으나, 이는 설비의 비용이 증가하는 문제점이 있었다.In order to solve such a problem, a preprocessing apparatus is arranged in parallel to improve operational efficiency. However, this has a problem in that the cost of the plant is increased.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 제철공정에서 발생하는 부생가스 중 일부를 채취한 시료가스에 포함된 승화물 및 더스트를 제거하는 부생가스 전처리 쿨러를 제공하기 위한 것이다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a by-product gas pre-treatment cooler for removing a part of a by- .
또한, 본 발명은 부생가스 중 일부 소량의 시료가스를 채취하기 위한 채취관에 응집되어 고착된 승화물을 세척하는 과정을 자동화하여 쿨러의 운용효율이 향상된 부생가스 전처리 쿨러를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides a by-product gas pre-treatment cooler in which the operation efficiency of the cooler is improved by automating the process of washing the crucible, which is flocculated and collected in a sampling pipe for collecting a small amount of sample gas from the by-product gas.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 시료가스를 냉각시켜 승화물이 응집되어 저장되도록 박스형으로 형성되는 냉각트레이와; 상기 냉각트레이를 통과한 승화물을 걸러내는 메쉬필터유닛과; 상기 메쉬필터유닛을 통과한 미립자의 승화물과 더스트를 포집하는 나노필터유닛이 구비되어 상기 냉각트레이 상단에 결합되는 필터하우징; 그리고 상기 필터하우징에서 걸러진 시료가스가 배출되도록 상기 필터하우징 상단에 결합되는 배출캡를 포함하여 구성되고: 상기 냉각트레이에는 상기 냉각트레이 외측에 구비되어 저온을 생성하는 쿨링유닛과; 상기 냉각트레이 내측에 설치되어 상기 쿨링유닛에서 발생된 저온을 전달받아 상기 냉각트레이 내부로 인입되는 시료가스를 냉각하여 승화물을 응집하는 히트파이프유닛이 구비된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cooling system comprising: a cooling tray which is formed in a box shape so that a sample gas is cooled to accumulate and accumulate therein; A mesh filter unit for filtering the vaporized product passing through the cooling tray; A filter housing having a nanofilter unit for collecting dust and the ascent of fine particles passing through the mesh filter unit and coupled to an upper end of the cooling tray; And a discharge cap coupled to an upper end of the filter housing to discharge the sample gas filtered by the filter housing. The cooling tray includes a cooling unit provided outside the cooling tray to generate a low temperature; And a heat pipe unit installed inside the cooling tray for receiving the low temperature generated by the cooling unit and cooling the sample gas drawn into the cooling tray to coagulate the rising object.
여기서, 상기 냉각트레이 일측에는 시료가스가 주입되는 시료가스주입구가 형성되고: 상기 냉각트레이 상부에는 상기 필터하우징이 결합되는 결합부가 형성된다.Here, a sample gas inlet for injecting the sample gas is formed on one side of the cooling tray, and a coupling portion for coupling the filter housing is formed on the cooling tray.
그리고 상기 쿨링유닛은 저온을 생성하기 위해, 압축공기를 이용하여 냉각시키는 보텍스튜브 방식 또는 열전형상을 이용하는 펠티어소자 방식 중 어느 하나의 냉각방식이 이용된다.In the cooling unit, either a vortex tube type cooling method using compressed air or a Peltier element type method using a thermoelectric type is used to generate a low temperature.
그리고 상기 히트파이프유닛은 상기 파이프 내부를 순환하는 기체 또는 액체의 냉매를 포함하여 구성되고; 상기 쿨링유닛에서 생성된 저온을 상기 냉각트레이 내부로 전달하여 상기 냉각트레이 내부로 주입되는 시료가스를 냉각한다.And the heat pipe unit comprises gas or liquid refrigerant circulating inside the pipe; The low temperature generated in the cooling unit is transferred into the cooling tray to cool the sample gas injected into the cooling tray.
그리고 상기 필터하우징에는 상기 냉각트레이를 통과한 시료가스에 포함된 미립자의 승화물이 응집되어 고착되는 메쉬필터유닛이 구비되고: 상기 메쉬필터유닛은 상기 냉각트레이에서 응결되고, 시료가스에 부유되어 이동되는 소립자의 승화물을 포집하도록, 금속재로 형성되는 10 내지 25 mm 간격의 정방형 메쉬망으로 형성된다.The filter housing is provided with a mesh filter unit in which the particulate matter contained in the sample gas passed through the cooling tray is aggregated and fixed. The mesh filter unit is condensed in the cooling tray, And is formed of a square mesh net of 10 to 25 mm spacing formed of a metal material so as to collect suspended particles of the particles.
이때, 상기 필터하우징 하부에는 상기 냉각트레이와 결합되는 결합부가 형성되고: 상기 결합부 내측에 상기 메쉬필터유닛이 구비되며: 상기 필터하우징 내부에는 나노필터유닛이 구비된다.At this time, a coupling portion to be coupled with the cooling tray is formed in the lower portion of the filter housing. The mesh filter unit is provided inside the coupling portion. A nanofilter unit is provided in the filter housing.
또한, 상기 필터하우징은 내부에, 더스트 및 미립자의 승화물을 포집하도록 다공성부재로 형성되는 나노필터유닛을 포함하여 구성되고: 상기 나노필터유닛은 미디움필터, 헤파필터, 우파필터 중 어느 하나 이상의 필터가 이용되어, 상기 냉각트레이를 통과한 더스트 및 미립자의 승화물을 포집한다.The filter housing may include a nanofilter unit formed of a porous material to collect dust and particulate matter. The nanofilter unit may include at least one of a medium filter, a heparin filter, and a right filter, Is used to collect dust and particulate matter that has passed through the cooling trays.
그리고 상기 배출캡 상단에는 승화물 및 더스트가 제거된 시료가스가 배출되도록 시료가스배출구가 형성된다.A sample gas outlet is formed at the upper end of the discharge cap to discharge the sample gas from which the charge and dust are removed.
여기서, 상기 배출캡 상부 일측에는 상기 쿨러 내부를 세척하기 위한 세척제가 주입되는 세척제주입구가 형성되고: 상기 냉각트레이 하부에는 상기 냉각트레이 내부에 적치되는 승화물을 배출하는 승화물배출구가 형성된다.A cleaning agent inlet for injecting a cleaning agent for cleaning the interior of the cooler is formed on one side of the discharge cap. A wastewater discharge port for discharging the wastewater accumulated in the cooling tray is formed in the lower portion of the cooling tray.
그리고 상기 세척제주입구는 상기 쿨러 내부 및 필터에 응집되어 고착된 승화물을 분해하기 위한 세척제가 주입되도록, 세척제를 공급하는 세척제주입관과 연결되고: 상기 세척제는 상기 쿨러 내부 및 필터에 응집되어 고착된 승화물을 분리하여, 상기 쿨러 내부 및 필터를 세척하기 위해, 스팀 및 질소가 이용된다.And the detergent inlet port is connected to a washing vessel inlet for supplying a washing agent to be injected into the cooler and the filter so as to inject a cleanser for decomposing the adhered mixed substances into the filter, Steam and nitrogen are used to separate the boil-off cargo and to clean the inside of the cooler and the filter.
한편, 상기 제 1 고압관연결구와 상기 제 2 고압관연결구에는 상기 필터하우징 내부에 고압을 제공하는 양방향펌프가 연결되고: 상기 양방향펌프는 상기 필터하우징 내부 세척시 필요한 고압을 생성한다.Meanwhile, a bidirectional pump for providing a high pressure to the inside of the filter housing is connected to the first high-pressure pipe connection port and the second high-pressure pipe connection port. The bidirectional pump generates a high pressure required for washing the inside of the filter housing.
여기서, 상기 양방향펌프에는 생성된 고압을 제공하는 연결관이 연결되고: 상기 연결관에는 상기 연결관에서 분기되어 상기 나노필터유닛 세척을 위한 펌프압을 제공하도록 형성되는 제 1 고압관과; 상기 연결관에서 분기되어 상기 메쉬필터유닛 세척을 위한 펌프압을 제공하도록 형성되는 제 2 고압관이 연결되고: 상기 필터하우징 일측에는 상기 나노필터유닛을 세척하기 위한 펌프압이 유입되는 제 1 고압관연결구와 상기 메쉬필터유닛을 세척하기 위한 펌프압이 유입되는 제 2 고압관연결구가 형성된다.The connection pipe is connected to the bidirectional pump to provide the generated high pressure. The connection pipe includes a first high pressure pipe branched from the connection pipe to provide pump pressure for cleaning the nanofilter unit; A second high-pressure pipe branched from the connection pipe and configured to provide a pump pressure for cleaning the mesh filter unit is connected to the first high-pressure pipe through which the pump pressure for washing the nanofilter unit flows, And a second high-pressure pipe connection port through which a pump pressure for washing the mesh filter unit flows is formed.
그리고 상기 제 1 고압관과 상기 제 2 고압관의 분기점에는 상기 제 1 고압관의 유로, 상기 제 2 고압관의 유로 및 상기 연결관의 유로를 선택적으로 개폐하여, 상기 양방향펌프에서 생성된 고압을 차단하거나 상기 제 1 고압관 또는 상기 제 2 고압관의 유로로 제공하는 3방향밸브가 구비된다.The flow path of the first high-pressure pipe, the flow path of the second high-pressure pipe, and the flow path of the connection pipe are selectively opened and closed at the branch points of the first high-pressure pipe and the second high- Way valve for providing the flow path of the first high-pressure pipe or the second high-pressure pipe.
그리고 상기 세척제주입관에는 세척제가 공급 또는 차단되도록 세척제차단밸브가 구비된다.The washing agent inlet is provided with a washing agent shutoff valve for supplying or blocking the washing agent.
한편, 상기 부생가스 전처리 쿨러의 세척은 상기 3방향밸브를 통해 제 1 고압관의 유로 및 제 2 고압관의 유로를 차폐한 상태에서 세척액주입관을 통해, 세척제를 주입하는 과정을 포함하여 수행된다.The cleaning of the by-product gas pre-treatment cooler is performed by injecting the cleaning agent through the cleaning solution injecting pipe while shielding the flow path of the first high-pressure pipe and the flow path of the second high-pressure pipe through the three-way valve .
그리고 상기 나노필터유닛의 세척은 상기 3방향밸브를 통해 제 1 고압관의 유로가 개방된 상태에서 상기 나노필터유닛 상단에서 하단으로 고압을 제공하여 세척하는 과정을 포함하여 수행된다.The cleaning of the nanofilter unit is performed by providing a high pressure from the upper end of the nanofilter unit to the lower end of the nanofilter unit while the flow path of the first high-pressure pipe is opened through the three-way valve.
그리고 상기 메쉬필터유닛의 세척은 상기 3방향밸브를 통해 제 2 고압관의 유로가 개방된 상태에서 상기 메쉬필터유닛 상단에서 하단으로 고압을 제공하여 세척하는 과정을 포함하여 수행된다.The cleaning of the mesh filter unit is performed by providing a high pressure from the upper end to the lower end of the mesh filter unit in a state where the flow path of the second high-pressure pipe is opened through the three-way valve.
그리고 상기 부생가스 전처리 쿨러의 세척은 상기 제 2 고압관을 이용하여, 쿨러 내부의 승화가스를 흡입하여 배출하는 과정을 포함하여 수행된다.The cleaning of the by-product gas pre-treatment cooler includes the step of sucking and discharging the sublimated gas in the cooler using the second high-pressure pipe.
한편, (A) 시료가스가 시료가스주입구로 인입되는 단계와; (B) 인입된 상기 시료가스가 냉각트레이에 구비된 쿨링유닛 및 히트파이프유닛에 의해 냉각되어, 상기 시료가스 중 승화물 및 수분이 응집되는 단계와; (C) 상기 제 (B) 단계에 의해 냉각되어 상기 냉각트레이를 통과한 소립자 승화물이 메쉬필터유닛에 응집되어 고착되는 단계와; (D) 상기 메쉬필터유닛을 통과한 미립자 승화물 및 더스트가 상기 나노필터유닛에 의해 포집되는 단계와; (E) 상기 시료가스가 상기 승화물 및 더스트가 제거되어 시료가스배출구로 배출되는 단계를 포함하여 수행된다.(A) the step of introducing the sample gas into the sample gas inlet; (B) cooling the drawn sample gas by a cooling unit and a heat pipe unit provided in the cooling tray to condense sediment and moisture in the sample gas; (C) coagulating the particulate sludge, which has been cooled by the step (B) and passed through the cooling tray, to the mesh filter unit and fixed thereto; (D) a step in which particulate matter and dust having passed through the mesh filter unit are collected by the nanofilter unit; (E) the sample gas is discharged from the sample gas outlet after the sludge and dust are removed.
이때, 상기 쿨링유닛은 저온을 생성하기 위해, 압축공기를 이용하여 냉각시키는 보텍스튜브 방식 또는 열전형상을 이용하는 펠티어소자 방식 중 어느 하나의 냉각방식이 이용된다.At this time, the cooling unit uses either a vortex tube type cooling method using compressed air or a Peltier element type using thermoelectric type cooling method in order to generate a low temperature.
그리고 상기 메쉬필터유닛은 상기 냉각트레이에서 응결되고, 시료가스에 부유되어 이동되는 소립자의 승화물을 포집하도록, 금속재로 형성되는 10 내지 25 mm 간격의 정방형 메쉬망으로 형성된다.The mesh filter unit is formed of a square meshed mesh of 10 to 25 mm spacing formed of a metal material so as to collect suspended particles of the small particles that are condensed in the cooling trays and suspended in the sample gas.
그리고 상기 나노필터유닛은 미디움필터, 헤파필터, 우파필터 중 어느 하나 이상의 필터가 이용되어, 상기 냉각트레이를 통과한 더스트 및 미립자의 승화물을 포집한다.The nanofilter unit may use at least one filter selected from the group consisting of a medium filter, a heparin filter, and a right filter, and collects dust and particulate matter that have passed through the cooling tray.
또한, (D) 포집된 상기 승화물 및 더스트를 분리하여 상기 쿨러 내부 및 필터를 세척하는 단계를 더 포함하여 수행되고: 상기 제 (D)단계는 (D1) 세척제주입구로부터 세척제가 상기 쿨러 내부로 주입되어 상기 쿨러 내부의 응집된 승화물의 분리를 유도하는 단계와; (D2) 상기 제 1 고압관연결구에 고압을 제공하여, 상기 세척제와 융화된 상기 나노필터유닛상의 승화물을 분리하여 하부로 낙하시키는 단계와; (D3) 상기 제 2 고압관연결구에 고압을 제공하여, 상기 세척제에 의해 상기 메쉬필터유닛으로부터 분리된 상기 메쉬필터유닛상의 승화물과 상기 나노필터유닛으로부터 분리되어 낙하한 승화물을 하부로 낙하시키는 단계와; (D4) 상기 세척제에 의해 상기 히트파이프유닛으로부터 분리된 상기 히트파이프유닛상의 승화물과, 상기 제 (D2)단계와 상기 제 (D3)단계에서 분리되어 낙하한 승화물을 낙하시키는 단계와; (D5) 상기 냉각트레이 하부에 형성된 승화물배출구를 통해 상기 승화물을 배출하는 단계를 포함하여 수행된다. The method of claim 1, further comprising: (D) cleaning the inside of the cooler and the filter by separating the collected charge and dust, which have been collected; and (D) Inducing separation of the coagulated sublimate within the cooler; (D2) providing a high pressure to the first high-pressure pipe connector to separate the sublimate on the nanofilter unit fused with the detergent and drop it downward; (D3) a high pressure is applied to the second high-pressure pipe connection port so that the ascending material on the mesh filter unit separated from the mesh filter unit by the cleaning agent and the ascending material falling off from the nano- ; (D4) dropping the ascending material on the heat pipe unit separated from the heat pipe unit by the cleaner, and the ascending material separated and separated in the (D2) and the (D3) steps; (D5) discharging the charged object through a wastewater discharge port formed in the lower portion of the cooling tray.
여기서, 상기 제 (D2) 단계의 상기 제 1 고압관연결구에 제공된 고압은 상기 나노필터유닛과 상기 필터하우징 내주면 사이의 이격된 공간을 통해, 상기 나노필터유닛에 형성된 다공성 유로의 상방으로부터 하방으로 이동되는 공기의 흐름을 유도한다.Here, the high pressure provided to the first high-pressure pipe connector in the (D2) step moves downward from above the porous duct formed in the nano-filter unit through the spaced space between the nano-filter unit and the inner surface of the filter housing Thereby inducing the flow of air.
이때, 상기 양방향펌프는 쿨러 내부 세척시 필요한 고압을 생성한다.At this time, the bidirectional pump generates a high pressure necessary for cleaning the inside of the cooler.
여기서, 상기 세척제는 상기 쿨러 내부 및 필터에 응집되어 고착된 승화물을 분해하여 상기 쿨러 내부 및 필터를 세척하기 위해, 스팀 및 질소가 이용된다.Here, the detergent is used for steam and nitrogen to clean the inside of the cooler and the filter by disassembling the seized cargo which has agglomerated and fixed to the inside of the cooler and the filter.
그리고 (E) 상기 제 (D)단계에서 세척단계 이후, 고온스팀에 의해 기화된 승화가스를 흡입하여 배출하는 단계를 더 포함하여 수행된다.And (E) sucking and discharging the sublimated gas vaporized by the high-temperature steam after the washing step in the step (D).
위에서 살핀 바와 같은 본 발명의 구체적인 실시 예에 의한 부생가스 전처리 쿨러는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.The following effects can be expected in the by-product gas pretreatment cooler according to the specific embodiment of the present invention as described above.
즉, 본 발명은 제철공정에서 발생되는 부생가스 중 일부를 채취한 시료가스에 포함된 승화물 및 더스트의 포집 및 세척을 자동화하여 운용효율성이 향상되는 효과가 있다.That is, the present invention has an effect of improving the operating efficiency by automating the collection and washing of the ascending material and dust contained in the sample gas from which some of the byproduct gas generated in the steelmaking process is collected.
또한, 본 발명은 쿨러 내 응집되어 고착된 승화물 세척이 용이하고, 세척과정에서 발생되는 승화가스의 제거가 용이한 효과가 있다.Further, the present invention has the effect of facilitating the flocculation and cleaning of flocculated and fixed flocculation in the cooler, and facilitating the removal of the sublimation gas generated during the flushing process.
도 1은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러를 이용한 부생가스 처리공정의 예를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러를 분해하여 도시한 분해도.
도 3은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 승화물 및 더스트 제거과정을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 세척부의 구성을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 승화물 세척과정을 도시한 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view showing an example of a by-product gas treatment process using a by-product gas pre-treatment cooler according to a specific embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is an exploded view of a by-product gas pretreatment cooler according to a specific embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is an exemplary view showing a process of dewatering and dust removal of a by-product gas pre-treatment cooler according to a specific embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is an exemplary view showing a configuration of a cleaning section of a by-product gas pre-treatment cooler according to a specific embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5 is an exemplary view showing a process of purifying a by-product of a by-product gas pretreatment cooler according to a specific embodiment of the present invention. FIG.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러를 살펴보기로 한다.Hereinafter, a by-product gas pretreatment cooler according to a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 부생가스 처리공정의 예를 도시한 예시도이고, 도 2는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러를 분해하여 도시한 분해도이다.FIG. 1 is an exemplary view showing an example of a by-product gas treatment process of a by-product gas pre-treatment cooler according to a specific embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of a by-product gas pretreatment cooler according to a specific embodiment of the present invention. to be.
먼저, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 구성을 설명하기 이전에, 제철공정에서 발생되는 부생가스를 포집하고 에너지로 환원하는 부생가스 처리공정에 대해 설명하고자 한다.Before describing the construction of a by-product gas pre-treatment cooler according to a specific embodiment of the present invention, a by-product gas treatment process for collecting by-product gas generated in a steelmaking process and reducing it to energy will be described.
이와 같은 상기 부생가스 전처리 공정에서는 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 제철공정에서 발생되는 부생가스를 포집하여 에너지원으로 환원하는 것으로, 포집장치(400)가 용광료(300)에서 발생되는 부생가스를 포집한다.1, the by-product gas generated in the steelmaking process is collected and reduced to an energy source, so that the collecting
여기서, 상기 부생가스는 포집장치(400)에서 포집되어, 메인이송관(410)을 통해 환원장치(500)로 이송된다.Here, the by-product gas is collected in the
이때, 상기 메인이송관(410)에는 상기 에너지원으로 환원하는 과정에서 부생가스의 성분을 분석하기 위한 것으로, 상기 부생가스 중 일부를 채취하는 시료채취관(413)이 구비된다.At this time, the
이때, 상기 가스분석장치(200)에는 상기 시료채취관을 통해 채취된 시료가스가 제공된다.At this time, the
한편, 상기 시료가스 중 포함된 승화물질이 상기 시료가스 이송과정에서 상대적으로 낮은 온도에 의해 고체화되어, 상기 시료채취관(413)에 응집되어 고착되고, 상기 시료채취관(413)을 차폐한다.Meanwhile, the sublimation material contained in the sample gas is solidified at a relatively low temperature in the process of transferring the sample gas, and the sublimation material is aggregated and fixed to the
이와 같은 상기 승화물은 상기 가스분석장치(200)의 결함을 일으키는 원인이 된다.Such a bellows may cause defects in the
이에 따라, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 불순물이 포함된 시료가스가 상기 가스분석장치(200)로 이송되기 이전에, 상기 불순물을 제거하는 부생가스 전처리 쿨러가 구비된다. Accordingly, as shown in FIG. 2, a by-product gas pretreatment cooler for removing the impurities before the sample gas containing the impurities is transferred to the
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 구성을 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the configuration of a by-product gas pre-treatment cooler according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
상술한 부생가스 전처리 쿨러는 시료가스를 냉각하는 냉각트레이(110)와 상기 냉각트레이(110)에서 냉각된 가스 중 승화물 및 더스트(dust)를 포집하도록 상기 냉각트레이(110) 상단에 결합되는 필터하우징(130) 그리고 상기 필터하우징(130)에서 상기 승화물 및 더스트가 제거된 시료가스를 배출하도록 상기 필터하우징(130) 상단에 결합되는 배출캡(150)을 포함하여 구성된다.The by-product gas pretreatment cooler includes a
여기서, 상기 냉각트레이(110)는 시료가스를 냉각시켜 승화물을 응집시키기 위해, 상기 냉각트레이(110) 일측에 구비되어, 저온을 생성하는 쿨링유닛(113)과 상기 냉각트레이(110) 내측에 구비되어 상기 쿨링유닛(113)에서 발생된 저온을 전달하는 히트파이프유닛(114)을 포함하여 구성된다.The cooling
이때, 상기 쿨링유닛(113)은 저온을 생성하기 위해, 압축공기를 이용하여 압축된 기체를 뜨거운 흐름과 차가운 흐름으로 분리시켜 냉각하는 보텍스 튜브(Vortex Tude) 방식 또는 두 종류의 금속을 접속하여 전류가 흐를 때 두 금속의 접합부에서 열이 발생되거나 흡수가 일어나는 열전현상을 이용하는 펠티어(Peltier)소자 방식 중 어느 하나가 사용될 수 있다.In this case, the
이때, 상기 냉각 방식 중 상기 보텍스 튜브 방식은 압축공기만을 이용하여 냉각하므로, 제철공정에서 발생되는 부생가스에 의한 폭발을 방지하기 위하여 폭발 위험이 높은 방폭지역에서 사용될 수 있다.At this time, since the vortex tube type of the cooling method is cooled using only compressed air, it can be used in an explosion-proof area having a high risk of explosion in order to prevent explosion due to by-product gas generated in a steel making process.
또한, 상기 펠티어소자 방식은 전기를 사용하여 냉각하는 방식으로, 위험물의 폭발 위험이 낮은 일반적인 비방폭지역에서 사용 될 수 있다.In addition, the Peltier element method can be used in a general non-explosion region where the risk of explosion of dangerous materials is low, by cooling using electricity.
다만, 상기 냉각방식뿐만 아니라 시료가스를 냉각하기 위한 다양한 냉각 방식이 적용될 수도 있다.However, not only the cooling method but also various cooling methods for cooling the sample gas may be applied.
한편, 상기 냉각트레이(110)에는 상기 냉각트레이(110)의 내부온도를 나타내는 온도게이지(116)가 구비될 수 있다.The cooling
그리고 상기 히트파이프유닛(114)은 상기 쿨링유닛(113)에서 발생된 저온을 쿨러(100)내부로 신속하게 전달할 수 있도록, 다수 굴곡진 형태의 히트파이프 구조로 형성된다.The
이때, 상기 히트파이프유닛(114)의 내부에는 기체 또는 액체의 냉매로 채워져 있어, 상기 냉매는 상기 히트파이프유닛(114)의 파이프를 따라 순환된다.At this time, the inside of the
이에 따라, 상기 히트파이프유닛(114)은 상기 쿨링유닛(113)에서 발생된 저온을 상기 냉매의 순환에 의해 냉각트레이(110) 내부로 전달할 수 있다.Accordingly, the
한편, 상기 냉각트레이(110) 일측에는 시료가스가 주입되는 상기 시료가스가 시료가스주입구(112)가 형성된다.A
여기서, 상기 시료가스는 시료가스주입구(112)로 주입되어, 상기 히트파이프유닛(114)의 파이프 사이로 통과하면서 상기 쿨링유닛(113)에서 발생된 저온에 의해 시료가스 중 포함된 나프탈렌, 타르와 같은 승화물 및 수분이 1차로 응집된다.Here, the sample gas is injected into the
그리고 상기 필터하우징(130)은 상기 냉각트레이(110)에서 냉각되어 통과한 시료가스 중 포함된 나프탈렌, 타르와 같은 승화물 및 더스트(dust)를 포집하는 역할을 수행한다.The
이때, 상기 필터하우징(130)은 상기 히트파이프유닛(114)을 통과한 시료가스 중 소립자의 승화물을 2차로 걸러주는 메쉬필터유닛(131)과, 상기 메쉬필터유닛(131)을 통과한 시료가스 중 미립자의 승화물 및 더스트(dust)를 포집하는 나노필터유닛(133)이 구비된다.The
이때, 상기 메쉬필터유닛(131)은 금속재질로 형성되고, 소립자의 승화물이 상기 메쉬필터유닛(131)상에 응집되어 고착된다.At this time, the
여기서, 상기 메쉬필터유닛(131)은 10 내지 25 mm의 정방형 금속망으로 형성될 수 있다.Here, the
그리고 상기 나노필터유닛(133)은 상기 메쉬필터유닛(131)을 통과한 시료가스 중 미립자의 승화물 및 더스트를 포집하는 역할을 수행한다.The nano-
여기서, 상기 나노필터유닛(133)은 미디움필터(Midium-Filter), 헤파필터(HEPA-Filter), 울파필터(ULPA-Filter) 그리고 케미칼필터(Chemical-Filter) 중 어느 하나 이상의 필터가 적용될 수 있다.Here, the nano-
이에 따라, 상기 필터하우징(130)의 내부로 유입된 시료가스에 포함된 미립자의 승화물 및 더스트가 포집될 수 있다.Accordingly, the particulate matter contained in the sample gas introduced into the
여기서, 상기 소립자 승화물 및 미립자 승화물은 승화물 결정의 크기에 따라 구분한 것으로, 상기 소립자 승화물은 육안으로 확인되는 정도의 입자인 승화물을 의미하고, 상기 미립자 승화물은 육안으로 확인되지 않으나 상기 다공성부재에 걸러지는 정도의 미세한 입자인 승화물을 의미한다.Here, the small-particle-size and small-particle-size charge are classified according to the magnitude of the charge-up determination, and the small-particle-size charge refers to a multiply-accumulate particle that is visually confirmed as particles. But the fine particles are fine particles which are filtered to the porous member.
즉 상기 소립자 승화물은 상기 메쉬필터유닛(131)에 의해 필터링되는 정도의 승화물로 직경이 대략 30밀리미터 이하인 결정입자를 말하고, 상기 미립자의 승화물은 상기 나노필터유닛(133)에 의한 필터링되는 정도의 승화물로 직경이 10마이크로미터 이하의 미세 결정입자를 말한다.That is, the small-particle-size impurity is crystal particles having a diameter of about 30 millimeters or less, and the adsorption of the fine particles is filtered by the
그리고 상기 배출캡(150)은 상기 승화물 및 더스트가 제거된 시료가스가 배출되는 시료가스배출구(151)가 형성될 수 있다.The
이에 따라, 시료가스는 상기 냉각트레이(110)와 상기 필터하우징(130)을 통과하여 나프탈렌, 타르, 수분, 더스트와 같은 불순물이 제거된 상태로 배출되어, 상기 가스분석장치(200)로 이송된다.Accordingly, the sample gas passes through the cooling
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 승화물 포집과정에 대해 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the process of collecting the ash from the by-product gas pre-treatment cooler according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도 3은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 승화물 및 더스트 제거과정을 도시한 예시도이다.FIG. 3 is a view illustrating a process of removing a boil-off gas and a dust in a by-product gas pre-treatment cooler according to a specific embodiment of the present invention.
상기 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러에서는 메인이송관(410)에서 채취된 시료가스가 시료가스주입구(112)로 주입된다.3, in the by-product gas pre-treatment cooler according to the embodiment of the present invention, the sample gas collected in the
이때, 상기 히트파이프유닛(114)은 상기 냉각트레이(110)에 구비된 상기 쿨링유닛(113)에서 생성되어 전달된 저온으로, 상기 냉각트레이(110) 내부로 인입된 상기 시료가스를 냉각시킨다.At this time, the
이에 따라, 상기 냉각트레이(110)에서는 상기 시료가스 중 승화물 및 수분이 응집된다.Accordingly, in the
이후, 상기 냉각트레이(110)를 통과한 승화물 및 더스트가 포함된 시료가스가 메쉬필터유닛(131)을 통과하여 상기 메쉬필터유닛(131)상에 소립자의 승화물이 응집되어 고착된다.Then, the sample gas including the ascending dust and dust passing through the cooling
그리고 상기 나노필터유닛(133)에서는 상기 메쉬필터유닛(131)을 통과한 시료가스 중 미립자의 승화물 및 더스트가 포집된다.The nano-
이후, 상기 승화물 및 더스트가 제거된 시료가스는 시료가스배출구(151)로 배출된다.Thereafter, the sample gas from which the ascending dust and the dust are removed is discharged to the
즉, 상술한 승화물 및 더스트를 포집하는 과정을 거친 후 배출된 시료가스는 승화물과 더스트가 제거된 상태로 시료가스배출관(173)을 통해 가스분석장치(200)로 이송된다.That is, the sample gas discharged through the process of collecting the above-mentioned sludge and dust is transferred to the
한편, 상술한 승화물 및 더스트는 포집과정에서 상기 쿨러(100) 내부에 응집되어 고착되는데, 상기 승화물 및 더스트를 상기 쿨러(100) 내부 및 상기 필터유닛들로부터 분리하고, 세척하기 위한 구성은 다음과 같다.Meanwhile, the above mentioned components and dust are aggregated and fixed within the cooler 100 during the collection process. The structure for separating and cleaning the above-mentioned components and dust from the cooler 100 and the filter units As follows.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러에서 상술한 포집과정에서 쿨러(100) 내부에 포집된 상기 승화물 및 더스트를 세척하기 위한 구성 및 과정에 대해서 자세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and process for cleaning the ascent and dust collected in the cooler 100 in the above-described collecting process in the by-product gas pretreatment cooler according to the specific embodiment of the present invention will be described in detail.
먼저, 본 발명의 구체적인 실시예 의한 부생가스 전처리 쿨러에서 상기 승화물 및 더스트를 분리하고, 상기 쿨러(100) 내부를 세척하기 위한 구성을 자세히 설명한다.First, a configuration for separating the boil-off gas and the dust from the by-product gas pretreatment cooler according to a specific embodiment of the present invention and washing the inside of the cooler 100 will be described in detail.
본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러에서는 상기 승화물과 더스트를 포집하는 과정에서 상기 쿨러(100)에 응집되어 고착된 상기 승화물과 더스트를 배출하기 위하여, 상기 냉각트레이(110)에는 응집된 승화물을 배출하는 승화물배출구(115)가 형성된다.In the by-product pretreatment cooler according to a specific embodiment of the present invention, in order to discharge the condensate and dust which are aggregated and fixed to the cooler 100 in the process of collecting the ascent and dust, A
그리고 상기 필터하우징(130)에는 상기 메쉬필터유닛(131)을 세척하기 위한 제 1 고압관연결구(135)와 상기 나노필터유닛(133)를 세척하기 위한 제 2 고압관연결구(137)가 구비된다.The
그리고 상기 배출캡(150)에는 상기 쿨러(100) 내부에 응집되어 고착된 승화물을 분해하고 세척하기 위한 세척제을 주입하는 세척제주입구(153)가 형성된다.The
여기서, 상기 세척제주입구(153)에는 상기 세척제를 제공하기 위한 세척제공급관(175)이 결합된다.Here, a
이때, 상기 세척제공급관(175)에는 상기 세척제가 공급 또는 차단될 수 있도록 세척제차단밸브(176)가 구비될 수 있다.At this time, the cleaning
한편, 상기 세척제는 상기 쿨러(100) 내부 및 필터에 응집된 승화물을 분리하고 세척하기 위해 스팀 및 질소가 이용되는 것이 바람직하다.Meanwhile, it is preferable that steam and nitrogen are used in the cleaner to separate and clean the condensate in the cooler 100 and the filter.
이에 따라, 상기 승화물 및 더스트는 상기 세척제에 의해 분리되고, 분해된 상기 승화물 및 더스트는 상기 냉각트레이(110)에 구비된 상기 승화물배출구(115)를 통해 제거될 수 있다.Accordingly, the charged object and dust are separated by the cleaning agent, and the decomposed object and dust can be removed through the
한편, 상기 필터하우징(130)에 구비된 상기 제 1 고압관연결구(135)와 상기 제 2 고압관연결구(137)에는 상기 세척제에 의해 분리된 승화물을 세척하기 위하여 고압을 생성하는 양방향펌프(170)가 연결될 수 있다.Meanwhile, the first high-pressure
여기서, 상기 양방향펌프(170)는 분리된 승화물이 하방으로 낙하되도록 쿨러(100) 내부로 고압을 제공하는 역할을 수행한다.Here, the
이때, 상기 양방향펌프(170)에는 상기 고압을 제공하는 연결관(171)이 구비된다.At this time, the
여기서, 상기 연결관(171)에는 상기 제 1 고압관연결구(135)에 결합되는 제 1 고압관(172)이 분기되어 형성되고, 상기 제 2 고압관연결구(137)에 결합되는 제 2 고압관(173)이 분기되어 형성된다.The
이때, 상기 제 1 고압관(172)과 상기 제 2 고압관(173)의 분기점에는 상기 양방향펌브(170)에서 생성되는 고압을 상기 제 1 고압관(172) 또는 상기 제 2 고압관(173)으로 제공되도록 유로의 흐름을 조절하거나, 상기 제 1 고압관(172) 및 상기 제 2 고압관(173)의 유로가 차단되도록 제어하는 3방향밸브(174)가 구비된다.At this time, a high pressure generated in the
이때, 상기 3방향밸브(174)는 상기 고압관 내부에 회전축을 중심으로 회동하도록 형성된다.At this time, the three-
이와 같은 상기 3방향밸브(174)는 상기 제 1 고압관연결구(135)로 상기 양방향펌프(170)에서 생성된 고압을 주입시, 상기 제 2 고압관(173)으로 고압이 유입되지 않도록 상기 제 2 고압관(173)의 유로를 차단하여, 상기 제 1 고압관(172)으로 상기 고압이 제공되도록 한다The three-
또한, 상기 3방향밸브(174)는 상기 제 2 고압관연결구(137)로 상기 양방향펌프(170)에서 생성된 고압을 주입시, 상기 제 1 고압관(172)으로 고압이 유입되지 않도록 상기 제 1 고압관(172)의 유로를 차단하여, 상기 제 2 고압관(173)으로 상기 고압이 제공되도록 한다.The three-
그리고 상기 3방향밸브(174)는 상기 세척제 주입시, 상기 연결관(171)으로 상기 체척제가 유입되지 않도록 상기 연결관(171)을 차단할 수 있다.The three-
한편, 상기 양방향펌프(170)는 상술한 세척과정 중, 승화물이 고온스팀에 의해 기화되는 승화가스의 일부가 상기 쿨러(100) 내부에 남아있는 상기 승화가스를 흡입하여 배출하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the
이때, 상기 양방향펌프(170)를 이용한 승화가스 흡입은 별도의 관을 이용하지 않으며, 가스의 흐름을 방해하지 않고 승화가스를 흡입하도록 상기 제 2 고압관연결구(137)를 통해 흡입될 수 있다.At this time, the suction of the sublimated gas using the
즉, 상기 쿨러(100)는 세정과정에서 제공되는 고온의 스팀에 의해 온도가 상승된 상태가 유지된다.That is, the cooler 100 is maintained at a temperature elevated by the high temperature steam provided in the cleaning process.
이에 따라, 상기 쿨러(100) 내부에는 다량의 기화된 승화물이 포화된 상태로 용해되어 있고, 이때, 상기 쿨러(100)의 재가동에 의해 상기 쿨러(100) 내부의 온도가 하강하면, 다량의 기화된 승화물이 응집되어 상기 쿨러(100) 내부에 고착된다.Accordingly, when a large amount of evaporated vaporized fuel is dissolved in the cooler 100 and the temperature inside the cooler 100 is lowered due to re-operation of the cooler 100, The vaporized vaporized material is agglomerated and fixed inside the cooler 100.
따라서, 상기 양방향펌프(170)를 이용한 승화가스 흡입은, 고온의 내부 기체를 제거하여 기화된 승화물이 포함된 상기 쿨러(100) 재가동시, 상기 쿨러(100) 내부에 재응집되어 고착되는 것을 예방하기 위함이다.Therefore, the sublimation gas sucking operation using the
이와 같은 상기 승화가스 흡입은 상기 3방향밸브(174)에 의해, 상기 제 2 고압관(173)의 유로가 개방되고, 상기 제 1 고압관(172)의 유로는 차단된 상태에서 수행된다.The suction of the sublimation gas is performed by the three-
또한, 상기 세척제공급관(175)에 구비된 상기 세척제차단밸브(176)는 상기 승화가스 흡입시, 세척제가 흡입되지 않도록 세척제 공급을 차단할 수 있다.In addition, the
상술한 구성을 이용한 쿨러 내부 세척과정은 아래에서 보다 자세하게 설명한다.The process of cleaning the interior of the cooler using the above-described configuration will be described in more detail below.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 부생가스 전처리 쿨러의 세척과정을 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the cleaning process of the by-product gas pre-treatment cooler according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
먼저, 상기 쿨러(100) 내부를 세척하고 응집되어 고착된 승화물을 분해하기 위하여 세척제가 주입된다.First, a cleanser is injected to clean the inside of the cooler 100 and to disassemble the flocculated and coagulated sediment.
여기서, 상기 세척제는 세척제공급관(175)을 통해 이송되어 상기 세척제공급관(175)과 연결된 세척제주입구(153)에 주입된다(S1).Here, the cleaning agent is transferred through the cleaning
이때, 상기 세척제주입구(153)에 주입된 세척제는 상기 쿨러(100) 내부 및 필터에 응집되어 고착된 승화물 및 더스트가 분리되도록 유도한다.At this time, the detergent injected into the
여기서, 상기 세척제와 융화된 승화물 및 더스트는 제 1 고압관연결구(135)에 공급되는 고압에 의해 상기 나노필터유닛(133)의 상단에서 하단으로 낙하된다(S2).Here, the sucked dust and dust fused to the detergent are dropped from the upper end of the nano-
이후, 상기 나노필터유닛(133)으로부터 낙하된 상기 승화물 및 더스트와 상기 세척제와 융화된 상기 메쉬필터유닛(131)상의 승화물 및 더스트는 제 2 고압관연결구(137)에 공급되는 고압에 의해 상단에서 하단로 낙하된다.Then, the ascending dust and the dust dropped from the
또한, 상기 나노필터유닛(133) 및 상기 메쉬필터유닛(131)으로부터 낙하된 상기 승화물 및 더스트와 히트파이프유닛(114)에 응집되어 고착된 승화물이 분리되고, 상기 승화물 및 더스트는 상기 제 2 고압관연결구(137)에 공급되는 고압에 의해 하방으로 낙하된다(S3).In addition, the ascending and descending drops falling from the nano-
이에 따라, 상기 필터하우징(130) 내부, 상기 나노필터유닛(133), 상기 메쉬필터유닛(131) 및 상기 히트파이프 유닛으로부터 분리되어 낙하된 승화물 및 더스트는 상기 냉각트레이(110)에 적치되고, 상기 냉각트레이(110) 하부에 형성된 승화물배출구(115)를 통해 배출된다(S4).Accordingly, the charged object and dust dropped from the inside of the
한편, 상기 제 4 단계에 의해 상기 승화물이 배출된 이후, 상기 양방향펌프(170)는 세척과정에서 발생하여 상기 쿨러(100) 내부에 남아 있는 승화가스를 흡입한다(S5).Meanwhile, after the dew condensation is discharged by the fourth step, the
이때, 상기 세척제차단밸브(176)는 상기 양방향펌브(170)가 상기 승화가스를 흡입시, 세척제가 흡입되는 것을 방지하기 위하여 차단된다.At this time, the
그리고 상기 흡입된 승화가스가 외부로 배출되면, 세척과정이 종료된다.When the sucked sublimated gas is discharged to the outside, the washing process is terminated.
상술한 바와 같은 승화가스 흡입은 상기 쿨러(100) 내부 세척 후, 잔여 승화가스가 재응집되어 고착되는 것을 방지하기 위해, 쿨러(100) 내부의 세척 상태를 유지하기 위함이다.The suction of the sublimated gas as described above is to maintain the inside of the cooler 100 in order to prevent the residual sublimation gas from being re-agglomerated and fixed after the inside of the cooler 100 is cleaned.
이와 같은 본 발명은 자동화로 구성되어, 관리자가 쿨러(100)를 운용함에 있어서, 설비운용이 용이하며, 설비운용 안정성을 확보할 수 있다.The present invention is configured in an automated manner, so that when the manager operates the cooler 100, facility operation is easy, and facility operation stability can be ensured.
본 발명의 권리는 이상에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리 범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims. It is self-evident.
제철공정에서 발생되는 부생가스를 에너지로 환원하기 위한 가스성분 분석을 위하여, 포집한 부생가스를 가스성분 분석장치로 이송하는 이송배관에 응집되어 고착되는 승화물을 제거하는 부생가스 전처리 쿨러에 관한 것으로, 본 발명은 제철공정에서 발생되는 부생가스 중 일부를 채취한 시료가스에 포함된 승화물 및 더스트의 포집 및 세척을 자동화하여 운용효율성이 향상되는 효과가 있다.And to a by-product gas pre-treatment cooler for removing a gas mixture which is agglomerated and fixed to a transfer pipe for transferring collected by-product gas to a gas component analyzer, for analyzing a gas component for reducing by- The present invention has an effect of improving the operational efficiency by automating the collection and washing of the ascending material and dust contained in the sample gas from which some of the byproduct gas generated in the steelmaking process is collected.
100 : 쿨러 110 : 냉각트레이
112 : 시료가스주입구 113 : 쿨링유닛
114 : 히트파이프유닛 115 : 승화물배출구
130 : 필터하우징 131 : 메쉬필터유닛
133 : 나노필터유닛 135 : 제 1 고압관연결구
137 : 제 2 고압관연결구 150 : 배출캡
151 : 시료가스배출구 153 : 세척제주입구
170 : 양방향펌프 171 : 연결관
172 : 제 1 고압관 173 : 제 2 고압관
174 : 3방향밸브 175 : 세척제공급관
176 : 세척제차단밸브 200 : 가스분석장치
300 : 용광로 400 : 포집장치
410 : 메인이송관 413 : 시료채취관
500 : 환원장치100: Cooler 110: Cooling tray
112: sample gas inlet 113: cooling unit
114: Heat pipe unit 115: Waste cargo outlet
130: filter housing 131: mesh filter unit
133: nano filter unit 135: first high-pressure pipe connector
137: Second high-pressure pipe connection port 150: Discharge cap
151: Sample gas outlet 153: Cleaning agent inlet
170: bidirectional pump 171: connector
172: first high-pressure pipe 173: second high-pressure pipe
174: three-way valve 175: cleaning agent supply pipe
176: Cleaner shutoff valve 200: Gas analyzer
300: furnace 400: collecting device
410: main transfer pipe 413: sampling pipe
500: Reducing device
Claims (17)
상기 냉각트레이를 통과한 승화물을 걸러내는 메쉬필터유닛과;
상기 메쉬필터유닛을 통과한 미립자의 승화물과 더스트를 포집하는 나노필터유닛이 구비되어 상기 냉각트레이 상단에 결합되는 필터하우징; 그리고
상기 필터하우징에서 걸러진 시료가스가 배출되도록 상기 필터하우징 상단에 결합되는 배출캡를 포함하여 구성되고:
상기 냉각트레이에는,
상기 냉각트레이 외측에 구비되어 저온을 생성하는 쿨링유닛과;
상기 냉각트레이 내측에 설치되어 상기 쿨링유닛에서 발생된 저온을 전달받아 상기 냉각트레이 내부로 인입되는 시료가스를 냉각하여 승화물을 응집하는 히트파이프유닛이 구비되며:
상기 필터하우징에는,
상기 필터하우징 하부에 구비되어, 상기 냉각트레이를 통과한 시료가스에 포함된 미립자의 승화물이 응집되어 고착되는 메쉬필터유닛과;
상기 필터하우징 내부에, 더스트 및 미립자의 승화물을 포집하도록 다공성부재로 형성되는 나노필터유닛이 구비되며:
상기 배출캡 상부 일측에는,
쿨러 내부를 세척하기 위한 세척제가 주입되는 세척제주입구가 형성되고:
상기 냉각트레이 하부에는,
상기 냉각트레이 내부에 적치되는 승화물을 배출하는 승화물배출구가 형성되며:
상기 세척제주입구는,
상기 쿨러 내부 및 필터에 응집되어 고착된 승화물을 분해하기 위한 세척제가 주입되도록, 세척제를 공급하는 세척제주입관과 연결되고:
상기 세척제는,
상기 쿨러 내부 및 필터에 응집되어 고착된 승화물을 분리하여, 상기 쿨러 내부 및 필터를 세척하기 위해, 스팀 및 질소가 이용되고:
상기 필터하우징에 형성된 제 1 고압관연결구와 제 2 고압관연결구에는,
상기 필터하우징 내부에 고압을 제공하는 양방향펌프가 연결되고:
상기 양방향펌프는,
상기 필터하우징 내부 세척시 필요한 고압을 생성함 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
A cooling tray which is formed in a box shape so as to cool the sample gas to coagulate and store the vaporized product;
A mesh filter unit for filtering the vaporized product passing through the cooling tray;
A filter housing having a nanofilter unit for collecting dust and the ascent of fine particles passing through the mesh filter unit and coupled to an upper end of the cooling tray; And
And a discharge cap coupled to an upper end of the filter housing to discharge a sample gas filtered by the filter housing,
In the cooling tray,
A cooling unit provided outside the cooling tray to generate a low temperature;
And a heat pipe unit installed inside the cooling tray for receiving the low temperature generated by the cooling unit and cooling the sample gas introduced into the cooling tray to coagulate the charged object,
In the filter housing,
A mesh filter unit provided below the filter housing, the mesh filter unit being configured to aggregate and fix the particulate matter contained in the sample gas passing through the cooling tray;
A nanofilter unit formed of a porous member for collecting dust and particulate matter in the filter housing,
On one side of the discharge cap,
A cleanser inlet is formed in which a cleanser for cleansing the inside of the cooler is injected:
In the lower portion of the cooling tray,
A wastewater discharge port for discharging the wastewater loaded in the cooling tray is formed,
The cleaning agent-
And is connected to a washing vessel inlet for supplying a washing agent so that a cleanser for decomposing the solidified and fixed substances in the cooler and the filter is injected,
The cleaning agent,
Steam and nitrogen are used to clean the interior of the cooler and the filter, to separate the segregated and entrained seawater in the cooler and the filter,
The first high-pressure pipe connection port and the second high-pressure pipe connection port formed in the filter housing,
A bidirectional pump is provided for providing a high pressure inside the filter housing,
Wherein the bidirectional pump comprises:
And a high pressure required for washing the inside of the filter housing is generated.
상기 냉각트레이 일측에는,
시료가스가 주입되는 시료가스주입구가 형성되고:
상기 냉각트레이 상부에는,
상기 필터하우징이 결합되는 결합부가 형성됨을 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
The method according to claim 1,
On one side of the cooling tray,
A sample gas inlet port through which the sample gas is injected is formed;
On the upper portion of the cooling tray,
And a coupling portion to which the filter housing is coupled is formed.
상기 쿨링유닛은,
저온을 생성하기 위해, 압축공기를 이용하여 냉각시키는 보텍스튜브 방식 또는 열전현상을 이용하는 펠티어소자 방식 중 어느 하나의 냉각방식이 이용됨을 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
3. The method of claim 2,
The cooling unit includes:
Characterized in that a cooling system of any one of a vortex tube system for cooling with compressed air or a Peltier element system using thermoelectric development is used to generate a low temperature.
상기 히트파이프유닛은,
상기 파이프 내부를 순환하는 기체 또는 액체의 냉매를 포함하여 구성되고;
상기 쿨링유닛에서 생성된 저온을 상기 냉각트레이 내부로 전달하여 상기 냉각트레이 내부로 주입되는 시료가스를 냉각함을 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
The method of claim 3,
The heat pipe unit includes:
A gas or liquid refrigerant circulating in the pipe;
Wherein the low temperature generated in the cooling unit is transferred into the cooling tray to cool the sample gas injected into the cooling tray.
상기 메쉬필터유닛은,
상기 냉각트레이에서 응결되고, 시료가스에 부유되어 이동되는 소립자의 승화물을 포집하도록, 금속재로 형성되는 10 내지 25 mm 간격의 정방형 메쉬망으로 형성됨을 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
5. The method of claim 4,
Wherein the mesh filter unit comprises:
And a mesh network of 10 to 25 mm square formed by a metal material so as to collect suspended particles of the small particles that are condensed in the cooling tray and floated and moved in the sample gas.
상기 나노필터유닛은,
미디움필터, 헤파필터, 우파필터 중 어느 하나 이상의 필터가 이용되어, 상기 냉각트레이를 통과한 더스트 및 미립자의 승화물을 포집함을 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
6. The method of claim 5,
The nano-filter unit includes:
Wherein at least one filter selected from the group consisting of a medium filter, a HEPA filter and a right filter is used to collect dust and particulate matter which have passed through the cooling tray.
상기 배출캡 상단에는,
승화물 및 더스트가 제거된 시료가스가 배출되도록 시료가스배출구가 형성됨을 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
8. The method of claim 7,
At the top of the discharge cap,
And a sample gas discharge port is formed to discharge the sample gas from which the charge and dust are removed.
상기 양방향펌프에는,
생성된 고압을 제공하는 연결관이 연결되고:
상기 연결관에는,
상기 연결관에서 분기되어 상기 나노필터유닛 세척을 위한 펌프압을 제공하도록 형성되는 제 1 고압관과;
상기 연결관에서 분기되어 상기 메쉬필터유닛 세척을 위한 펌프압을 제공하도록 형성되는 제 2 고압관이 연결되고:
상기 필터하우징 일측에는,
상기 나노필터유닛을 세척하기 위한 펌프압이 유입되는 제 1 고압관연결구와 상기 메쉬필터유닛을 세척하기 위한 펌프압이 유입되는 제 2 고압관연결구가 형성됨을 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
9. The method of claim 8,
In the bidirectional pump,
A connection pipe is provided to provide the generated high pressure, and:
In the connection pipe,
A first high pressure pipe branched from the connection pipe and configured to provide pump pressure for cleaning the nanofilter unit;
A second high-pressure pipe branched from the connection pipe and configured to provide pump pressure for cleaning the mesh filter unit is connected,
At one side of the filter housing,
And a second high-pressure pipe connection port through which a pump pressure is introduced to wash the mesh filter unit, is formed in the first high-pressure pipe connection port, through which the pump pressure for washing the nano-filter unit flows, and the second high-
상기 제 1 고압관과 상기 제 2 고압관의 분기점에는,
상기 제 1 고압관의 유로, 상기 제 2 고압관의 유로 및 상기 연결관의 유로를 선택적으로 개폐하여, 상기 양방향펌프에서 생성된 고압을 차단하거나 상기 제 1 고압관의 유로 또는 상기 제 2 고압관의 유로로 제공하는 3방향밸브가 구비됨을 특징으로 하는 부생가스 전처리 쿨러.
The method of claim 12, wherein
Pressure pipe and the second high-
The second high-pressure pipe, the second high-pressure pipe, and the connection pipe by selectively opening and closing the high-pressure pipe, the second high-pressure pipe, the second high-pressure pipe, Way valve provided with a three-way valve.
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KR1020160084843A KR101790210B1 (en) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | The cooler for pre-treating a coke oven gas |
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KR100827484B1 (en) * | 2007-07-27 | 2008-05-06 | 김정수 | Coke oven gas of tar and moisture elemination apparatus and method of that |
KR100830688B1 (en) * | 2008-01-30 | 2008-05-20 | 박성철 | Heating and cooling apparatus |
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